Задание 33 ЕГЭ по химии · 3DC194
Строение и классификация органических веществ · 37 заданий
При сжигании образца органического вещества массой 5,22 г получено 5,376 л (н.у.) углекислого газа и 3,78 г воды. При нагревании в присутствии кислоты данное вещество подвергается гидролизу с образованием двух продуктов, один из которых имеет состав C3H6O2.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления, указывая единицы измерения физических величин, и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу исходного вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции гидролиза исходного вещества в кислой среде, используя структурные формулы органических веществ.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления, указывая единицы измерения физических величин, и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу исходного вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции гидролиза исходного вещества в кислой среде, используя структурные формулы органических веществ.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Рассчитаем количество вещества углекислого газа при нормальных условиях:
n(CO2)=5,376 л22,4 л/моль=0,24 моль
В одной молекуле углекислого газа содержится один атом углерода, поэтому количество вещества углерода в образце равно 0,24 моль. Его масса:
m(C)=0,24 моль·12 г/моль=2,88 г
Найдём количество вещества воды и водорода:
n(H2O)=3,78 г18 г/моль=0,21 моль; n(H)=2·0,21=0,42 моль
Масса водорода равна 0,42 г. Масса кислорода в образце:
m(O)=5,22 г-2,88 г-0,42 г=1,92 г
Количество вещества атомов кислорода:
n(O)=1,92 г16 г/моль=0,12 моль
Отношение количеств вещества атомов элементов:
n(C):n(H):n(O)=0,24:0,42:0,12=4:7:2
Простейшая формула вещества — C4H7O2. С учётом реакции гидролиза молекулярная формула исходного вещества: C8H14O4.
Исходное вещество можно представить как смешанный ангидрид пропионовой и 2-гидроксипентановой кислот. Его структурная формула:
CH3CH2C(=O)-O-C(=O)-CH(OH)CH2CH2CH3
При гидролизе смешанного ангидрида образуются пропионовая кислота и 2-гидроксипентановая кислота:
CH3CH2C(=O)-O-C(=O)-CH(OH)CH2CH2CH3+H2O → (H↑+) CH3CH2C(=O)OH+HO-C(=O)-CH(OH)CH2CH2CH3
n(CO2)=5,376 л22,4 л/моль=0,24 моль
В одной молекуле углекислого газа содержится один атом углерода, поэтому количество вещества углерода в образце равно 0,24 моль. Его масса:
m(C)=0,24 моль·12 г/моль=2,88 г
Найдём количество вещества воды и водорода:
n(H2O)=3,78 г18 г/моль=0,21 моль; n(H)=2·0,21=0,42 моль
Масса водорода равна 0,42 г. Масса кислорода в образце:
m(O)=5,22 г-2,88 г-0,42 г=1,92 г
Количество вещества атомов кислорода:
n(O)=1,92 г16 г/моль=0,12 моль
Отношение количеств вещества атомов элементов:
n(C):n(H):n(O)=0,24:0,42:0,12=4:7:2
Простейшая формула вещества — C4H7O2. С учётом реакции гидролиза молекулярная формула исходного вещества: C8H14O4.
Исходное вещество можно представить как смешанный ангидрид пропионовой и 2-гидроксипентановой кислот. Его структурная формула:
CH3CH2C(=O)-O-C(=O)-CH(OH)CH2CH2CH3
При гидролизе смешанного ангидрида образуются пропионовая кислота и 2-гидроксипентановая кислота:
CH3CH2C(=O)-O-C(=O)-CH(OH)CH2CH2CH3+H2O → (H↑+) CH3CH2C(=O)OH+HO-C(=O)-CH(OH)CH2CH2CH3
Пример ответа
C8H14O4; структурная формула CH3CH2C(=O)-O-C(=O)-CH(OH)CH2CH2CH3; при гидролизе образуются CH3CH2COOH и HOOC-CH(OH)-CH2-CH2-CH3.
Похожие задания
33Органическое вещество А, содержащее по массе 57,5% углерода, 4,8% водорода, 21,9% кислорода и натрий…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 2AEDA533При сгорании органического вещества А массой 43,65 г получили 20,16 л (н.у.) углекислого газа и 20,16 л…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 3470DE33Вещество А содержит по массе 47,52% углерода, 6,93% азота, 39,60% брома и водород. Вещество А образуется при…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 363F0733Органическое вещество содержит 3,41% водорода, 34,09% углерода, 36,36% кислорода и 26,14% натрия по массе.…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 36533633При сгорании 5,19 г органического вещества получили 4,032 л (н.у.) углекислого газа, 2,43 г бромоводорода и…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 3FE83033При сжигании образца органического вещества массой 4,0 г получено 4,48 л (н.у.) углекислого газа и 2,88 г…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 4CD83C33Некоторое вещество было получено при окислении углеводорода состава C5H8 перманганатом калия в присутствии…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 57C98A33Вещество А содержит 60,38 % углерода, 8,81 % азота, 20,13 % кислорода по массе, остальное — водород.…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 7A8955
Нужен репетитор по химии?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по химии в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.